冲击荷载作用下岩石峰后损伤破坏特性研究
[Abstract]:Abstract: based on the SHPB dynamic testing system of special-shaped punch, combined with high-speed camera technology, the post-peak failure characteristics of granite at different impact velocities are studied, and the PFC2D numerical model of SHPB testing device for special-shaped punches is established. The crack generation, propagation and damage in the post-peak stage of rock under impact load are further studied at the meso level. The main research contents and results are as follows: (1) with the increasing of impact load, the post-peak deformation of dynamic stress-strain curve of rock changes gradually from elasticity to ductility, and the post-peak deformation mode is divided into elastic springback. Brittle failure and ductile deformation. The three post-peak deformation patterns correspond to three failure patterns of rock, which are end annular shear zone, annular split failure and comminuted failure. (2) the crack propagation direction on the specimen surface is parallel to the impact loading direction of the specimen, and the obvious macroscopic crack mainly occurs in the post-peak stage. The ultimate failure pattern of rock specimen under impact load is mainly controlled by the fracture zone in two directions: one is the axial fracture zone on the side of the specimen, the other is the annular fracture zone on the interface between the end of the specimen and the bar. (3) PFC numerical analysis shows that the deformation and failure process of rock under impact load is controlled by both shear crack and tensile crack. Shear cracks are dominant in the elastic deformation stage before the peak, and tensile cracks only begin to appear when the rock enters the nonlinear deformation stage, and the sharp failure of the rock in the post-peak stage is the splitting failure dominated by the tensile fracture. (4) the dynamic statistical damage model based on Weibull distribution can well describe the dynamic deformation process of rock, and fully reflects the relationship among rock strength, strain and loading strain rate. At the same time, the damage evolution of the specimen can be characterized by the cumulative growth of microcracks, and there is a good linear correlation between the damage and the microcrack.
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TU45
【共引文献】
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,本文编号:2416313
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